專利名稱：真空壓鑄截止裝置及控制方法
真空壓鑄截止裝置及控制方法
技術領域：
本發明涉及一種壓鑄模具附件，尤指真空壓鑄截止裝置及控制方法。背景技術：
壓鑄件成型過程合模，將金屬液澆注入模具型腔，保壓一段時間，冷卻固化成形， 開模后取出成品。在充模過程中，型腔中的氣體需要及時排除以免出現氣孔、澆不足等問 題，真空排氣是解決這一問題的有效手段。真空截止閥是真空排氣系統主要組成部分，真空 截止閥通常包括閥體、設于閥體內的排氣道及可移動的閥芯，在壓鑄開始階段，真空截止閥 排氣，氣體經排氣道抽出，一旦完成抽氣，閥芯動作及時關閉排氣道，此時液態金屬無法從 排氣道溢出至閥外。在壓鑄過程中，壓力較高，由于閥芯與閥體為間隙配合，液態的金屬易 進入兩者間隙處，待冷卻后液態金屬形成較硬的金屬飛邊，飛邊不斷累積卡在閥芯與閥體 之間的間隙內，使閥芯移動過程中產生磨粒磨損，導致閥體或閥芯損壞。另一方面，閥芯與 閥體的間隙中卡有飛邊后，閥芯動作不靈敏，一旦排氣道關閉不及時，液態金屬外溢入真氣 抽氣裝置將使其報廢。為解決上述問題，本人已申請有“真空壓鑄截止閥”專利，如圖1所 示，在閥芯上設環形槽以刮落并容納在壓鑄過程中產生的飛邊，并在閥體中開設經過閥芯 的截止閥油道，在閥芯運動過程中，環形槽與截止閥油道相通，從而通過流動的油液將飛邊 排出環形槽，避免飛邊累積夾于間隙中，保護閥芯及閥體，防止兩者因飛邊而拉傷。但隨之 帶來另一問題，在真空排氣時易將位于截止閥油道中的油從閥芯及閥體的間隙處吸入排氣 道進入模具型腔及抽氣裝置中，影響截止閥功能、產品質量，且油與廢渣的混合較難去除， 易堵塞氣道，嚴重影響抽氣裝置的工作可靠性。

發明內容本發明要解決的技術問題和提出的技術任務是對現有技術方案進行完善與改進， 提供一種真空壓鑄截止裝置及控制方法，以達到保證產品質量，改善抽氣裝置工作環境的 目的。為此，本發明采取以下技術方案真空壓鑄截止裝置，包括設真空截止閥，所述的真空截止閥包括截止閥座、上閥 體、下閥體及閥芯，閥芯上端穿過下閥體并可在其中移動；下閥體中設有經過閥芯的截止閥 油道，截止閥油道進油口與出油泵相連，其出油口與抽油泵相連；所述的上閥體設有截止閥 氣道，截止閥氣道的末端與氣管接頭的首端連接，所述的氣管接頭的末端與抽氣裝置連接； 所述的抽氣裝置包括真空罐、設于氣管接頭與真空罐之間的抽氣閥，其特征在于所述的截 止閥油道進油口與出油泵的出油口之間及進油口和抽油泵進油口之間均設有油閥；所述的 氣管接頭末端還連有清渣裝置，所述的清渣裝置包括用于容納高壓氣體的氣罐、設于氣管 接頭與氣罐之間的第一清渣閥。設于截止閥油道進油口與出油泵的出油口之間的油閥用于 控制截止閥油道的進油，在抽氣前及抽氣過程中關閉該油閥，避免油不斷進入截止閥油道； 設于進油口和抽油泵進油口之間的油閥，該油閥在前述油閥關閉的同時開啟，使截止閥油 道進油口和出油口同時抽油，清除截止閥油道中的油液，防止在抽氣過程中油液經閥芯與閥體的間隙進入截止閥氣道及型腔，而影響產品的質量；增設的清渣裝置用于清除氣道、排 氣道中的廢渣和殘液等，保證抽氣裝置的工作可靠性。作為對上述技術方案的進一步完善和補充，本發明還包括以下附加技術特征截止閥油道進油口與出油泵的出油口之間的油閥為第一油閥，截止閥油道進油口 和抽油泵的進油口之間的油閥為第二油閥，所述的第一油閥和第二油閥均為由單片機控制 的二位二通換向閥，第一油閥常態為通，第二油閥常態為關。二位二通換向閥可為活塞式 換向閥，其由氣缸帶動，而氣缸由帶電磁閥的氣閥控制，單片機通過電磁閥的控制油閥的開 閉。兩油閥可位于同一油閥座內，以減少體積，方便安裝。所述氣管接頭的末端設有氣閥座，所述的氣閥座內設有濾網容納腔以容納用于過 濾進入抽氣裝置空氣的濾網。從真空截止閥抽回的氣體經濾網過濾后再進入真空罐。所述的濾網呈圓筒形，其外圓周與濾網容納腔壁之間為過濾腔，過濾腔與抽氣裝 置的抽氣閥及清渣裝置的第一清渣閥相連；所述的清渣裝置還包括開放式第二清渣閥，其 與濾網的一端相對，濾網的另一端與氣管接頭相對。第二清渣閥用于清渣，特別是在金屬液 已固化后，氣罐中高壓氣體經開啟的第一清渣閥、過濾腔、濾網、第二清渣閥，將滯留在濾網 上的廢渣等清出氣閥座。所述的抽氣閥、第一清渣閥均設于氣閥座內，氣閥座設與濾網腔相通的氣閥氣道， 氣閥氣道中設有所述的抽氣閥及第一清渣閥。抽氣裝置及清渣裝置共用氣閥座，抽氣閥與 第一清渣閥通過氣閥氣道相連，結構緊湊，尺寸小，重量輕，易于安裝。所述的油閥、清渣閥及抽氣閥均由對應的氣缸控制，單片機通過氣缸控制對應閥 的通斷。當抽氣閥開啟時，真氣罐就開始抽氣。真空壓鑄截止裝置控制方法，其特征在于它包括以下步驟1)抽油步驟，油閥動作，抽油泵對截止閥油道進行雙向抽油；2)抽氣步驟，壓射頭推入封住料管開始充模，抽氣裝置工作，將排氣道中的氣體抽 出以形成真空；3)供油步驟，待金屬液進入真空截止閥，閥芯動作，截止閥氣道隔斷，抽氣裝置停 止抽氣，出油泵對截止閥油道開始供油；4)第一次清渣步驟，待模內金屬液固化，清渣裝置工作，釋放高壓氣體，排除抽氣 裝置抽氣時帶入氣道的廢渣，延時，清渣裝置停止工作；5)第二次清渣步驟，開模后，清渣裝置第二次開始工作，對氣管接頭及真空截止閥 氣道清渣，延時清渣結束工作。同時對截止閥的兩油口進行抽油，清油干凈，防止抽氣時油液從截止閥閥芯和下 閥體的間隙處被吸入型腔，影響截止閥功能和產品質量，雙次清渣，對氣路進行全程清渣， 清渣徹底。截止閥油道進油口與出油泵的出油口之間設有第一油閥，截止閥油道進油口和抽 油泵的進油口之間設有第二油閥，在抽油時，第一油閥關閉，停止出油泵向截止閥油道供 油，第二油閥開啟，使抽油泵對截止閥油道的進口和出口同時抽油；在供油時，第一油閥開 啟，出油泵向截止閥油道供油，第二油閥關閉，切斷抽油泵與截止閥油道進口的通路，只對 截止閥油道的出口抽油。兩油閥開啟的時間可根據合模或壓射頭推入封位料管口的時間點 來確定。
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抽氣裝置和清渣裝置同用氣道，抽氣裝置設真空罐、抽氣閥，清渣裝置設用于容納 高壓氣體的氣罐、第一清渣閥及第二清渣閥，氣道中設濾網，濾網外圓周為過濾腔，過濾腔 與第一清渣閥、抽氣閥相連；在抽氣時，抽氣閥開啟、第一清渣閥及第二清渣閥關閉，真空截 止閥內的氣體經濾網、過濾腔、抽氣閥進入真空罐；在第一次清渣時，抽氣閥為關閉狀態，第 二清渣閥開啟，延時，第一清渣閥開啟，高壓氣體依次通過第一清渣閥、過濾腔、濾網、第二 清渣閥至腔外，將落于濾網上的及氣道上的廢渣排出；第二次清渣時，抽氣閥為關閉狀態， 第二清渣閥為關閉狀態，第一清渣閥開啟，高壓氣體通過第一清渣閥、過濾腔、濾網、氣管接 頭、真空截止閥氣道至上閥體外，將落于氣管接頭、真空截止閥氣道內的廢渣排出。在第一 次清渣時，第二清渣閥早于第一清渣閥開啟，避免落于濾網上的廢渣因高壓氣體的沖力而 卡在第二清渣閥上，影響第二清渣閥的開啟。一次清渣時間可為0. 5-1秒，第一次清渣主要 去除濾網上的廢渣，避免在第二次清渣時將濾網上的廢渣帶入氣管接頭、真空截止閥內，影 響清渣效果，二次清渣全面清除氣道上的廢渣、油液等，排渣更徹底。所述的第一油閥、第二油閥、第一清渣閥、第二清渣閥、抽氣閥均由對應氣缸驅動， 所述的氣缸由單片機控制。對應氣缸由對應氣閥控制，而氣閥可以電磁閥等控制，單片機通 過電磁閥控制對應氣缸的工作。有益效果 1、截止閥油道連接兩油閥，可同時對截止閥的兩油口進行抽油，清油干凈，防止抽 氣時油液從截止閥閥芯和下閥體的間隙處被吸入型腔，影響截止閥功能和產品質量，2、增設清渣裝置，清除氣道、型腔中的廢渣，保證產品質量。3、采用雙次清渣，對氣道進行全程清渣，清渣徹底。

圖1是真空壓鑄截止閥結構示意圖；圖2是本發明油路系統原理圖；圖3(a)是本發明油路結構示意圖；圖3 (b)是圖3 (a)的A-A剖視結構示意圖；圖3 (c)是圖3 (a)的B-B剖視結構示意圖；圖4(a)是本發明氣路結構示意圖；圖4(b)是圖4(a)的A-A剖視結構示意圖；圖5是本發明工作流程圖。圖中1-截止閥，101-截止閥座，102-上閥體，103-下閥體，104-閥芯，105-排氣 道，106-截止閥氣道，5-抽油裝置，201-截止閥油道，202-截止閥進油口，203-截止閥出油 口，204-油閥座，205-第一油閥，206-第二油閥，207-出油泵，208-抽油泵，209-油閥油道， 3-抽氣裝置，301-氣閥座，302-濾網，303-過濾腔，304-氣閥氣道，305-抽氣閥，4-清渣裝 置，401-氣罐，402-第一清渣閥，403-第二清渣閥，5-氣管接頭，6-抽氣接頭。
具體實施方式
以下結合說明書附圖對本發明的技術方案做進一步的詳細說明。如圖1所示，真空截止閥1包括截止閥座101、上閥體102、下閥體3及閥芯104，閥芯104上端穿過下閥體103并可在其中移動；下閥體103中設有經過閥芯104的截止閥油 道201，截止閥油道201兩端延伸于閥座壁中并在閥座上形成進油口 202和出油口 203。截 止閥油道進油口 202與出油泵207相連，其出油口 203與抽油泵208相連；上閥體102設有 截止閥氣道106，截止閥氣道106的首端可與上閥體102、下閥體103結合處的排氣道105 連接，截止閥氣道106的末端與氣管接頭5的首端連接，氣管接頭5的末端與抽氣裝置3連 接。真空壓鑄截止閥的工作過程(1)合模，下閥體103和上閥體102之間形成一個氣道 進料口——排氣道105——截止閥氣道106——氣管接頭5。其中進料口 2與模具型腔相連 通。(2)充模，當高速金屬液充滿模具型腔后到達真空截止閥時，閥芯104封堵截止閥氣道 106，真空截止閥關閉以防止金屬液進入抽氣裝置3。在充模過程中，不斷從真空管接頭中 抽氣。(3)保壓、降溫，油箱內的油液在出油泵207及抽油泵208的作用下進入截止閥流道 201中，使閥芯104容納腔外周的環形槽中存在流動油液，進入閥芯104間隙處的飛邊被環 形槽刮落后進入截止閥流道201隨油排出。(4)開模，閥芯104回退，真空截止閥進入下一 循環。
如圖2所示，本發明在截止閥油道進油口 202與出油泵207出油口之間設第一油 閥205，在截止閥油道進油口 202和抽油泵208進油口之間設第二油閥206 ；第一油閥205 和第二油閥206均為二位二通換向閥，第一油閥205常態為通，第二油閥206常態為關。如 圖3(幻、303)、3(()所示，第一油閥205、第二油閥206位于同一油閥座204內，兩閥之間設 相連的油閥油道209，該油閥油道209與截止閥油道進油口 202相連，第一油閥205和第二 油閥206采用活塞式油閥，活塞桿連有氣缸，C 口接抽油泵208，D 口接截止閥油道的出油口 203,E 口接出油泵207，F 口接截止閥油道進油口 202。當第二油閥206活塞下行，使油閥油 道209與抽油泵208進油口連通；第一油閥205活塞上行隔斷截止閥油道進油口 202和出 油泵207，停止進油。如圖4 (a)、圖4 (b)所示，氣管接頭5末端連有抽氣裝置3及清渣裝置4，其中抽氣 裝置3包括設于氣管接頭5末端的氣閥座301、設于氣閥座301內的筒形濾網302、與過濾 腔303連接的抽氣閥305，與抽氣閥305通過抽氣接頭6連接的真空罐。清渣裝置4包括存 放高壓氣體的氣罐401、連接氣罐401和過濾腔303的第一清渣閥402、與濾網302 —端連 接的開放式第二清渣閥403。濾網302呈圓筒形，其一端與氣管接頭5相對；濾網302的外 圓周與濾網容納腔壁之間過濾腔303，過濾腔303與抽氣裝置3的抽氣閥305及清渣裝置4 的第一清渣閥402相連。抽氣閥305、第一清渣閥402均設于氣閥座301內，氣閥座301設 與過濾腔303相通的氣閥氣道304，氣閥氣道304中設有抽氣閥305及第一清渣閥402。上述的油閥、清渣閥及抽氣閥305均由對應的壓力缸控制，單片機通過壓力缸控 制對應閥的通斷。圖5所示，真空壓鑄截止裝置控制方法，其特征在于它包括以下步驟1)抽油步驟，如圖3(a)、3(b)、3(c)所示，單片機通過氣缸控制第一油閥205的活 塞上移，關閉第一油閥205，隔斷截止閥油道201進油口 202與出油泵207的出油口，截止 閥油道201不再進油；單片機控制第二油閥206的活塞下移，開啟第二油閥206，截止閥油 道201進油口 202和抽油泵208的進油口連通，使抽油泵208對截止閥油道201的進口和 出口同時抽油，抽油開始的時間為合模前或合模后；2)抽氣步驟，壓射頭推入封住料管開始充模，如圖4(a)、4(b)所示，單片機通過氣缸控制抽氣閥305的活塞左移，抽氣閥305開啟，真空罐與截止閥氣道106連通，所抽氣體 經過氣管接頭5、濾網302、過濾腔303、抽氣閥305，最終進入真空罐，所吸入的廢渣被濾網 302過濾，將排氣道105中的氣體抽出以形成真空；在壓射頭上設一行程式開關，當壓射頭 推入封位料管后，行程開關將信號傳遞給單片機，單片機可將該時刻點作為參照點，作為后 序步驟的時間參考點，當然也可在模具上設相應行程開關，以合模時間作為后序步驟的時 間推算點。3)供油步驟，待金屬液進入真空截止閥，閥芯104動作，截止閥氣道106與排氣道 105隔斷，單片機控制抽氣閥305關閉，使真空罐與氣道隔道，抽氣裝置3停止抽氣。此時， 單片機控制第一油閥205開啟為截止閥油道201供油，第二油閥206關閉，停止抽出泵208 對截止閥油道進油口 202抽油，只對截止閥油道201的出口抽油。4)第一次清渣步驟，待模內金屬液固化，單片機控制氣缸帶動第二清渣閥403的 活塞上移，第二清渣閥403開啟，濾網302 —端與外界相通，延時0. 5秒，使第二清渣閥403 完全打開后，第一清渣閥402在單片機的控制下開啟，高壓氣體依次通過第一清渣閥402、 過濾腔303、濾網302、第二清渣閥403至腔外，將落于濾網302上的及氣道上的廢渣排出； 釋放高壓氣體，排除抽氣裝置3抽氣時帶入氣道的廢渣，延時0. 5-1秒，第一清渣閥402關 閉，第二清渣閥403關閉；5)第二次清渣步驟，開模后，第一清渣閥402重新開啟，高壓氣體通過第一清渣閥 402、過濾腔303、濾網302、氣管接頭5、真空截止閥氣道106至上閥體102外，將落于氣管接 頭5、真空截止閥氣道內的廢渣排出。延時0. 5-1秒，清渣結束工作。
權利要求
真空壓鑄截止裝置，包括設真空截止閥，所述的真空截止閥包括截止閥座(101)、上閥體(102)、下閥體(103)及閥芯(104)，閥芯(104)上端穿過下閥體(103)并可在其中移動；下閥體(103)中設有經過閥芯(104)的截止閥油道(201)，截止閥油道(201)進油口(202)與出油泵(207)相連，其出油口(203)與抽油泵(208)相連；所述的上閥體(102)設有截止閥氣道(106)，截止閥氣道(106)的末端與氣管接頭(5)的首端連接，所述的氣管接頭(5)的末端與抽氣裝置(3)連接；所述的抽氣裝置(3)包括真空罐、設于氣管接頭(5)與真空罐之間的抽氣閥(305)，其特征在于所述的截止閥油道進油口(202)與出油泵(207)出油口之間及截止閥油道進油口(202)和抽油泵(208)進油口之間均設有油閥；所述的氣管接頭(5)末端還連有清渣裝置(4)，所述的清渣裝置(4)包括用于容納高壓氣體的氣罐(401)、設于氣管接頭(5)與氣罐(401)之間的第一清渣閥(402)。
2.根據權利要求1所述的真空壓鑄截止裝置，其特征在于截止閥油道進油口(202) 與出油泵(207)的出油口之間的油閥為第一油閥(205)，截止閥油道進油口(202)和抽油泵 (208)的進油口之間的油閥為第二油閥(206)，所述的第一油閥(205)和第二油閥(206)均 為由單片機控制的二位二通換向閥，其中第一油閥(205)常態為通，第二油閥(206)常態為 關。
3.根據權利要求1或2所述的真空壓鑄截止裝置，其特征在于所述氣管接頭(5)的 末端設有氣閥座(301)，所述的氣閥座(301)內設有濾網容納腔以容納用于過濾進入抽氣 裝置(3)空氣的濾網(302)。
4.根據權利要求3所述的真空壓鑄截止裝置，其特征在于所述的濾網(302)呈圓筒 形，其外圓周與濾網(302)容納腔壁之間為過濾腔(303)，過濾腔(303)與抽氣裝置(3)的 抽氣閥(305)及清渣裝置(4)的第一清渣閥(402)相連；所述的清渣裝置(4)還包括開放 式第二清渣閥(403)，其與濾網(302)的一端相對，濾網(302)的另一端與氣管接頭(5)相 對。
5.根據權利要求4所述的真空壓鑄截止裝置，其特征在于所述的抽氣閥(305)、第 一清渣閥(402)均設于氣閥座(301)內，氣閥座(301)設與濾網(302)腔相通的氣閥氣道 (304)，氣閥氣道(304)中設有所述的抽氣閥(305)及第一清渣閥(402)。
6.根據權利要求5所述的真空壓鑄截止裝置，其特征在于所述的油閥、清渣閥及抽氣 閥(305)均由對應的氣缸控制，單片機通過氣缸控制對應閥的通斷。
7.根據權利要求1所述的真空壓鑄截止裝置控制方法，其特征在于它包括以下步驟1)抽油步驟，油閥動作，抽油泵(208)對截止閥油道(201)進行雙向抽油；2)抽氣步驟，壓射頭推入封住料管開始充模，抽氣裝置(3)工作，將排氣道(105)中的 氣體抽出以形成真空；3)供油步驟，待金屬液進入真空截止閥，閥芯(104)動作，隔斷截止閥氣道(106)，抽氣 裝置(3)停止抽氣，出油泵(207)對截止閥油道(201)開始供油；4)第一次清渣步驟，待模內金屬液固化，清渣裝置(4)工作，釋放高壓氣體，排除抽氣 裝置(3)抽氣時帶入氣道的廢渣，延時，清渣裝置(4)停止工作；5)第二次清渣步驟，開模后，清渣裝置(4)開始工作，對氣管接頭(5)及真空截止閥氣 道清渣，延時清渣結束工作。
8.根據權利要求7所述的真空壓鑄截止裝置控制方法，其特征在于截止閥油道進油Π (202)與出油泵(207)的出油口之間設有第一油閥(205)，進油口 (202)和抽油泵(208) 的進油口之間設有第二油閥(206)，在抽油時，第一油閥(205)關閉，出油泵(207)停止向 截止閥油道(201)供油，第二油閥(206)開啟，抽油泵(208)對截止閥油道(201)的進油口 (202)和出油口(203)同時抽油；在供油時，第一油閥(205)開啟，出油泵(207)向截止閥油 道(201)供油，第二油閥(206)關閉，切斷抽油泵(208)與截止閥油道(201)進口的通路， 只對截止閥油道(201)的出口抽油。
9.根據權利要求8所述的真空壓鑄截止裝置控制方法，其特征在于抽氣裝置(3)和 清渣裝置(4)共用氣閥氣道(304)，抽氣裝置(3)設真空罐、抽氣閥(305)，清渣裝置(4)設 用于容納高壓氣體的氣罐(401)、第一清渣閥(402)及第二清渣閥(403)，氣閥氣道(304) 中設濾網(302)，濾網(302)外圓周與濾網(302)容納腔壁之間為過濾腔(303)，過濾腔 (303)與第一清渣閥(402)、抽氣閥(305)相連；在抽氣時，抽氣閥(305)開啟、第一清渣 閥(402)及第二清渣閥(403)關閉，真空截止閥內的氣體經濾網(302)、過濾腔(303)、抽 氣閥(305)進入真空罐；在第一次清渣時，抽氣閥(305)為關閉狀態，第二清渣閥(403)開 啟，延時，第一清渣閥(402)開啟，高壓氣體依次通過第一清渣閥(402)、過濾腔(303)、濾網 (302)、第二清渣閥(403)至腔外，將落于濾網(302)上的及氣道上的廢渣排出；第二次清渣 時，抽氣閥(305)為關閉狀態，第二清渣閥(403)為關閉狀態，第一清渣閥(402)開啟，高壓 氣體通過第一清渣閥(402)、過濾腔(303)、濾網(302)、氣管接頭(5)、真空截止閥氣道至上 閥體(102)外，將落于氣管接頭(5)、真空截止閥氣道內的廢渣排出。
10.根據權利要求9所述的真空壓鑄裝置控制方法，其特征在于所述的第一油閥 (205)、第二油閥(206)、第一清渣閥(402)、第二清渣閥(403)、抽氣閥(305)均由對應氣缸 驅動，所述的氣缸由單片機控制。
全文摘要
真空壓鑄截止裝置及控制方法，涉及一種壓鑄模具附件及其控制方法。現閥體內設油道的截止閥在真空排氣時易將油道中的油從閥芯及閥體的間隙處吸入排氣道進入模具型腔及抽氣裝置中，影響截止閥功能、產品質量及抽氣裝置的工作可靠性。本發明特征在于截止閥油道進油口與出油泵出油口之間及截止閥油道進油口和抽油泵進油口之間均設有油閥；所述的氣管接頭末端還連有清渣裝置，所述的清渣裝置包括用于容納高壓氣體的氣罐、設于氣管接頭與氣罐之間的第一清渣閥。截止閥油道連接兩油閥，可同時對兩油口進行抽油，清油干凈，保證產品質量，增設清渣裝置，清除氣道、型腔中的廢渣，保證產品質量，采用雙次清渣，對氣道進行全程清渣，清渣徹底。
文檔編號B22D17/20GK101869974SQ20101017879
公開日2010年10月27日 申請日期2010年5月20日 優先權日2010年5月20日
發明者包昌強 申請人:包昌強